Атмосферная Коррозия

Разрушение металлов под действием приземного слоя атмосферы. Скорость процесса зависит от климатич. Факторов (гл. Обр. Влажности и т-ры воздуха) и концентрации примесей, загрязняющих атмосферу (оксиды серы, азота, выбросы хим. Произ-в и др.). Различают сухую, влажную и мокрую А. К. Сухая А. К. Происходит при относит. Влажности воздуха ниже нек-рой критической ( <. 70% для чистой атмосферы). При наличии в атмосфере примесей, способных образовывать гидраты с малым парциальным давлением водяных паров, граница критич. Влажности смещается к более низким значениям. Сухая А. К. Протекает по механизму низкотемпературного окисления, включающему след. Стадии. Хемосорбция О 2 и Н 2 О на пов-сти металла с их диссоциацией. Образование зародышей кристаллизации оксидов и гидроксидов металла, тангенциальный рост кристаллов, слияние и образование сплошной, частично гидратированной оксидной пленки.

При толщине пленки 2-5 нм дальнейшее окисление металла в чистой (без примесей) атмосфере прекращается. Влажная А. К. Развивается при относит. Влажности выше критической, т. Е. > 70% для чистой атмосферы, когда на пов-сти металла возникает тонкая (от 2-3 до десятков молекулярных слоев) адсорбц. Пленка воды, и происходит по электрохим. Механизму. Катодная р-ция имеет вид. " где п, m, р-стехиометрич. Коэф. Электрохим. Восстановления, Ох - О 2, О 3, Н 2 О 2 и др. Окислители, Red - их восстановленная форма (м. Б. Заряженной). Металл М окисляется по анодной р-ции. Э где Az- - анион (ОН -, SO42-, Cl- и др.), образующийся при растворении в воде примесей. В чистой атмосфере продукты анодной р-ции - труднорастворимые гидроксиды, из к-рых формируется плотная защитная пленка, препятствующая дальнейшему развитию А.

К. (металл пассивируется). Примеси, способные растворяться в воде, активируют анодную р-цию вследствие образования легкорастворимых солей. Поэтому скорость влажной А. К. В загрязненной атмосфере в сотни и тысячи раз больше, чем в чистой. Мокрая А. К. Наблюдается при возникновении на пов-сти металла фазовой (капельно-жидкой) пленки воды в результате выпадения дождя, конденсации атм. Влаги (роса) или осаждения тумана и протекает по такому же электрохим. Механизму коррозии, как и в объемах электролитов. В начальных стадиях скорость А. К. Трудно пассивирующихся металлов определяется скоростью катодной р-ции, но по мере накопления продуктов анодного растворения ионизация металла замедляется и скорость А. К. Уменьшается. Увеличение концентрации примесей в пленке воды стимулирует коррозию.

В реальных условиях наблюдаются все рассмотренные виды А. К. Защитные св-ва слоя продуктов А. К., предохраняющего металл от дальнейшего разрушения, можно усилить легированием металла Ni, Си, Сг (низколегированные атмосферостойкие стали, сплавы на основе Сu, А1 и др.). Для А. К. Характерны все виды коррозионного разрушения. Равномерное, язвенное, питтинговое, щелевое, межкристаллитное, коррозионное растрескивание и др. По стойкости к А. К. Металлы и сплавы образуют ряд в такой же последовательности, как и по стойкости к коррозии в нейтральных электролитах, а именно. Благородные металлы, легко пассивирующиеся металлы (Ti, A( Zr), конструкц. Сплавы на основе Fe, Ni, Cu, Cd. Для техн. Целей коррозионную агрессивность атмосферы оценивают по климатич.

Характеристикам и загрязненности. Осн. Климатич. Характеристика - продолжительность сохранения на металлах адсорбционных или фазовых пленок воды. Соотв. Различают климат сухой ( 500 ч/год), умеренно влажный (500 <<. 2500) и влажный ( 2500). Скорость А. К. [г/(м 2*год)] приближенно рассчитывают по ур-нию. 9 где скорость коррозии металла в сельской (условно чистой) атмосфере, bi,-ускорение коррозии примесью частиц i-ro сорта, ci -концентрация этой примеси. Реальная скорость А. К. Низкоуглеродистой стали от 30 (в сухой сельской атмосфере) до 8000 (в морской атмосфере), меди - от 1,7 до 65, цинка - от 1 до 95 г/(м 2*год). Металлы защищают от А. К. С помощью гальванич., металлизационных и лакокрасочных покрытий. Широко используют консервацию смазками и полимерными покрытиями, применяют летучие и контактные ингибиторы коррозии.

Лит. Розенфельд И. Л., Атмосферная коррозия металлов, М., 1960. Михайловский Ю. Н., в кн. Итога науки и техники. Коррозия и защита от коррозии, т. 3, М., 1974, с. 153-205. Михайловский Ю. Н. [и др.]. "Защита металлов", 1980, т. 16, в. 4, с. 396-413. Ю. Н. Михайловский. .